基于PSS 4000的遥控机车使用自动化系统

半导体

由铁路技术专家Schweizer Electronic公司生产的无线遥控系统LocControl100，其主要任务是使用安全无线技术从移动控制台向机车发送控制命令。
瑞士坎德施泰格的TRAXX AC Last Mile机车
（照片：Morten Rasmussen/Bombardier) 搭配TRAXX AC Last Mile机车的集装箱列车

傍晚时分，巴塞尔附近的穆滕茨货站：在欧洲最大的货站之一，电力机车在平行轨道之间来回调车。依照一些后台计划，货站对不同的货车组进行收集整理；在列车编组线上，逐步对其进行组合，构成最多可由70节车厢组成的混合式货运列车。这就是编组站每天都在上演的一幕。然而，该机车并非经典的调车机车，而是Bombardier公司的TRAXX AC Last Mile干线型机车。如果仔细看，您会发现机车驾驶室里居然没有人。

千米范围内实现安全无线调车操作
调车机车司机站在轨道之间，对操作情况进行密切监督。他的手始终没有离开挂在脖子上的黄色操作设备的开关、按钮及控制旋钮。该无线遥控系统由Schweizer Electronic公司特别针对轨道操作而研发。调车员可以用它前后移动机车，必要时还可刹车、加速，发送视觉或声音信号。在机车/接收器侧安装相应的设备并通过RFID密钥进行识别，便可以在1000米范围内利用手提包大小的控制设备对机车进行操纵。频率可以直接在现场选择，因此适用于使用相同设备的不同国家。典型的应用领域包括：调车、流程及道口操作。

在列车运营公司朝着灵活、高效调车及物流方向发展的背景下，干线机车首次安装了该无线遥控系统。此类干线机车至少可承担部分拆分列车或组合货运列车的任务。从而减少甚至不再需要使用特殊的调车机车。

铁路技术能力
Schweizer Electronic在赖登/CH设立了总部。多年来，该公司凭借其轨道方面的卓越能力与专业技术，在欧洲及其它地区声名远播。150名员工致力于为施工现场以及平交道口的保护提供创新解决方案并为货车机车提供无线遥控系统。“当Bombardier咨询先进的机车无线遥控系统时，我们首先想到的是已经开发的标准解决方案，”Schweizer Electronic无线系统产品经理Thomas Koch说。Bombardier在全球现代化铁路技术与车辆发展方面发挥着重要的作用。这家加拿大航空及铁路企业在德国设立了数个生产场所，员工约8000人。

与Schweizer Electronic共同开展的项目随着细节的明确，复杂性有所增加：无线遥控系统正常范围以外附加功能的执行对所有相关部分都有较高的要求。“我们必须从电力及控制技术方面审视如何高效实现必要的附加性能及安全功能。我们测试了许多版本，不是太昂贵，就是太不灵活或者无法适应未来的发展需要，”Thomas Koch说。

接收器与机车控制系统之间的接口
瑞士铁路专家多年前便与Pilz开展合作，共同开发解决方案；而Pilz也于1996年在瑞士设立了子公司。Pilz作为安全自动化解决方案供应商在铁路领域拥有丰富的经验。这一点众所周知。于是，Schweizer Electronic委托Pilz来完成复杂的应用程序。

“为了实现Bombardier要求的附加功能并最终获得批准，我们需要额外的实例，以便比较通过额外功能送至机车的信号与机器上的状态数据，检查其可行性与一致性，然后启用该机车控制系统，触发规定的动作”，Pilz客户支持部的Bernd Maier说。自动化系统PSS 4000作为接收器与机车控制系统之间的接口，能够可靠地完成这一任务。

标题：为满足铁路运输的特定要求，PSS 4000自动化系统特别定制了专用模块
这种模块的类型描述中用–R（代表“铁路”）来表示。
这些模块通过了CENELEC以及德国联邦铁路局（EBA）的批准。

铁路技术自动化
Pilz遵照EN 61508标准，开发了用于工业自动化应用并已得到行业实践检验的PSS 4000基础自动化系统。为满足铁路运输的特定要求，这家自动化公司特别定制了专用模块，这种模块的类型描述中用–R（代表“铁路”）来表示。这些模块性能稳健，对铁路环境中常见的电磁干扰、极端温度和机械负荷都具有极佳的耐受性。PSS 4000自动化系统内的-R模块已通过 CENELEC 的认证，符合 EN 50126、EN 50128、EN 50129 和 EN 50155 标准。PSS 4000-R 也已通过铁路的特定安全认证。该自动化系统在整个应用中都可达到 SIL 4 要求。

因此，R模块适合铁路领域的各种应用：不仅能够控制并监测牵引设备与轨道铺设机械，还可以控制并监测信号。过去，该系统的性能已经在缆车、码头起重机和闸门系统中得到验证。与此同时，自动化系统PSS 4000还适用于控制及安全技术或信号站连接应用。

一站式安全性能
当机车运行时，PSS 4000可对规定的速度进行监测。出现加速失控情况时，该系统则会启动紧急制动。虽然机车控制柜的空间有限，但PSS 4000的尺寸相对紧凑且节约空间，该系统配有一个头模块，13个输入模块，5个继电器模块和6个半导体输出模块。总共可提供52个输入及34个输出（10个继电器输出和24个半导体输出）。对于工业版而言，PSS 4000则可以带来分散式控制结构的各种优势，同时还可降低复杂程度。

作为服务提供商与供应商，Pilz积极参与软件架构、组件设计、实施、测试规范与必要的检测。“在该项目中，不仅要特别注意控制任务与编程，还要注意验证和文档。两者均需获得批准。此时，Pilz充分显示了其卓越的能力和团队精神，与我们公司开展了密切合作”，Thomas Koch说。

Pilz自动化系统PSS 4000通过在各种机车及各种铁路系统中的应用证明了其广泛的适用性。“我们相信，其它国家的铁路运营商同样希望对控制及监测过程进行优化。很多国家都迫切需要对铁路基础设施进行现代化改造；这会使得标准式、经济型、通过TÜV测试且获得EBA批准的解决方案需求量进一步增加”，Bernd Maier强调说。Pilz灵活的自动化系统PSS 4000完全能够胜任铁路技术领域的复杂任务。

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